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近年来,压力或温度诱导液一液结构转变现象的发现打破了液态结构和性质连续渐变的传统观念,熔体热历史对凝固影响方面的研究也已取得一定成果。本文以SnAgTe合金为研究对象,从温度诱导的液一液结构转变这一新视角出发,主要利用电阻法和热电势法研究其电输运性质的温度行为,探索不同熔体热历史与物性、凝固组织变化的相关性。主要研究内容及结果如下:
(1)利用直流四电极法探索SnAg(Te)系合金熔体电阻率ρ随温度的变化情况,发现在液相线以上几百度的温度范围内,SnAg3、SnTe3、SnAg3Tel、SnAg3Te3、SnAg3Te4及SnAg3Te5(wt％)合金的液态电阻率均随温度发生了不连续的异常转变。而且,分析发现Te／Ag比值的变化对熔体结构的总体状态存在一定影响。
(2)以微差法测量SnAg3Te3,SnAg3Te4合金熔体的热电势S随温度的变化,也发现存在异常变化区域,且其转变温度区间与电阻率-温度曲线上的转变区间基本一致。另外,用差示扫描量热法(DSC)研究了SnAg3Te3合金熔体的热差△W随温度的变化,发现在液态高温区的DSC曲线存在显著的吸热峰,间接揭示了温度诱导液态结构转变的存在。
(3)根据电阻实验结果,采取不同的熔体过热处理方式和冷却方法,分别对合金SnAg3Te3,SnAg3Te4及SnAg3Te5液态结构转变前、后的凝固过程进行研究。不同热历史下相同成分合金的冷却凝固曲线存在明显差异；同时,在不同冷却方式下,液态结构转变前、后的合金凝固组织存在显著的差异,即经历液一液结构转变的熔体凝固组织更加细小均匀。
上述研究结果表明SnAgTe合金熔体在升降温过程中的某特定温度区间内发生了温度诱导的液态结构转变,这种转变可能是由于SnAgTe合金熔体随温度变化其内部化学短程序的打破或重建引起的；而且液态结构转变对凝固存在显著的影响,经历液态结构转变后的熔体凝固组织明显细化。